هدف از انجام این تحقیق، بررسی عملکرد نقاله‏های مارپیچی طی انتقال گندم، در حالت‏های مختلف (افقی و شیب‏دار) بود. به همین منظور از دو دستگاه که یکی قابلیت تغییر شیب و دیگری قابلیت تغییر فاصله هلیس از صفحه زیرینش را داشت، استفاده گردید. آزمایش‏ها به منظور بررسی و تعیین ظرفیت انتقال وزنی، ظرفیت انتقال حجمی، بازده حجمی، توان مصرفی و توان ویژه در دو طرح آماری فاکتوریل بر پایه بلوک‏های کاملاً تصادفی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. طرح اول، وضعیت افقی نقاله مارپیچی با 3 فاکتور شامل قطر هلیس در 3 سطح (13، 5/17 و 5/22 سانتی‏متر)، سرعت دورانی هلیس در 5 سطح (100، 200، 300، 400 و 500 دور بر دقیقه) و فاصله هلیس از سطح زیرین در 4 سطح (6، 9، 12 و 15 میلی‏متر) انجام گرفت. طرح دوم، وضعیت شیب‏دار نقاله مارپیچی با 3 فاکتور شامل قطر هلیس در 3 سطح (13، 5/17 و 5/22 سانتی‏متر)، سرعت دورانی هلیس در 5 سطح (100، 200، 300، 400 و 500 دور بر دقیقه) و شیب هلیس نسبت به سطح افقی در 4 سطح (0، 10، 20 و 30 میلی‏متر) و در 5 تکرار انجام گرفت. همچنین برای محاسبه آسیب وارده به گندم در حالت انتقال افقی، از هلیس به قطر پره 13 سانتی متر، در 5 سطح سرعت دورانی و چهار سطح فاصله هلیس از صفحه زیرین ذکر شده و در حالت انتقال شیبدار محصول، هلیس مذکور در همان 5 سرعت و در شیب های صفر، 10، 20 و 30 درجه نسبت به سطح افق و در 5 تکرار مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که در هر دو حالت انتقال، با افزایش سرعت دورانی هلیس از 100 به 500 دور بر دقیقه، میزان آسیب وارده، توان مصرفی و توان ویژه برای هر سه نقاله افزایش، بازده حجمی کاهش، ظرفیت انتقال وزنی و ظرفیت انتقال حجمی ابتدا افزایش و سپس ثابت گردید. با کاهش فاصله بین هلیس و محفظه انتقال، میزان آسیب به گندم افزایش یافت. در انتقال شیب‏دار، با افزایش زاویه انتقال از صفر به 30 درجه، ظرفیت انتقال وزنی، ظرفیت انتقال حجمی و بازده حجمی کاهش، آسیب وارده و توان ویژه و توان مصرفی افزایش یافت. همچنین با افزایش قطر هلیس، توان مصرفی و ظرفیت حجمی افزایش یافت در حالی که توان ویژه کاهش یافت.

در این پژوهش، سرعت (v) در سه سطح (3/0، 5/0 و 7/0 متر بر ثانیه)، بار عمودی (w) در دو سطح (7/3 و 7/4 کیلونیوتن)، شاخص مخروطی قبل از عبور چرخ (ci)، لغزش (i) در چهار سطح (05/0 ، 1/0 ، 15/0 و 2/0) و تردد (m) در چهار سطح (1، 2، 3 و 4 بار عبور) بود و هر آزمایش با سه تکرار انجام گرفت. بعد از انجام آزمایش ها و جمع آوری داده ها، کل داده ها (ترکیب سطوح های مختلف پارامترهای ورودی که برابر شصت و دو هزار سطر بود)، در اختیار شبکه قرار گرفت، و در نهایت شبکه آموزش داده شد و مورد تست قرار گرفت. نتایج بدست آمده حاکی از دقت بسیار بالای شبکه در شبیه سازی رابطه خروجی و ورودی بوده بطوریکه ضریب رگرسیون برای نیروی کششی برابر با 92/0، برای ضریب کشش برابر با 96/0، برای نقطه اثر نیروهای وارد بر تایر برابر 89/0 و برای شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ برابر با 99/0 بوده است. با توجه به مقدار ضریب رگرسیون بدست آمده برای شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ که برابر با 99/0 است با اطمینان می توان گفت که مدل ارائه شده قابلیت بهتری را نسبت به مدل های پیشین در راستای تخمین صحیح تر شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ از خود نشان داده است. همچنین نتایج نشان می دهد که شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ تابعی از تردد بوده و با افزایش تعداد عبور چرخ، شاخص مخروطی بعد از عبور چرخ و در نتیجه تراکم خاک افزایش می یابد که این امر تصدیق کننده فرآیند تراکم خاک به سبب ماهیت دینامیکی آن می باشد.

ارتعاشات حمل و نقل اثر قابل توجهی بر روی صدمات وارده بر محصولات کشاورزی مانند سیب دارد. از این رو در این پژوهش، کوفتگی ارتعاشی سیب در شرایط حمل و نقل جاده ای کشور بررسی گردید. برای اعمال ارتعاشات کنترل شده، ابتدا یک دستگاه شبیه ساز ارتعاش آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. از سه سطح پرتکرار شتاب و فرکانس، در کف کامیون های حمل میوه در جاده های ایران، برای شبیه سازی شرایط ارتعاشی جاده استفاده گردید. در مرحله اول اثر پارامترهای ارتعاشی جاده شامل فرکانس ارتعاش و شتاب ارتعاش، و خصوصیات فیزیکی و مکانیکی میوه شامل جرم ، شعاع انحناء در محل برخورد و سفتی آکوستیکی بر روی میزان آسیب پذیری سیب بررسی شد. در مرحله دوم با قرار دادن میوه های آسیب پذیر در معرض 9 ترکیب مختلف از سه سطح فرکانس و سه سطح شتاب، آسیب زننده ترین ترکیب ارتعاشی مشخص گردید. در مرحله سوم با استفاده از آسیب پذیرترین سیب ها و آسیب زننده ترین ترکیب ارتعاشی و در چهار بازه زمانی 15، 30، 45 و60 دقیقه، اولا میزان آسیب وارده بر میوه ها در چهار نوع سامانه بسته بندی شامل، سه لایه بدون حفاظ، سه لایه با حفاظ مرسوم کاغذی و درپوش جعبه، سه لایه با حفاظ پلاستیکی کیسه ای و درپوش جعبه و دو لایه با حفاظ مرسوم کاغذی و درپوش جعبه مطالعه شد، ثانیا مسافت مجاز حمل و نقل این سامانه ها در جاده های ایران مشخص گردید. در مرحله چهارم با اعمال شرایط ارتعاشی مرحله سوم، و با استفاده از دو عدد سنسور شتاب سنج سه جهته نوع 335adxl، اثر سامانه های بسته بندی در پاسخ ارتعاشی میوه ها، با آنالیز شکل و دامنه موج ارتعاشی، چگالی طیفی توان (psd)، ریشه میانگین مربعات شتاب(rms) و تراکم ارتعاش (vdv) مطالعه گردید. در مرحله پنجم یک مدل پیش بینی برای حجم کوفتگی سیب در شرایط حمل و نقل جاده ای، با استفاده از تکنیک شبکه عصبی مصنوعی (ann) توسعه داده شد. انتخاب مدل بهینه بر اساس مقادیر ریشه میانگین مربعات خطا (rmse)، متوسط درصد خطای مطلق (mape) و ضریب همبستگی (r²) انجام گرفت. نتایج نشان داد که اثر فرکانس ارتعاش، شتاب ارتعاش و جرم میوه، و اثر شعاع انحناء و سفتی آکوستیکی به ترتیب در سطح احتمال 1% و 5% بر روی میزان آسیب پذیری سیب در شرایط حمل و نقل جاده ای معنی دار می باشند. همچنین ترکیب ارتعاشی 12.5 هرتز و 0.7 جی بیشترین آسیب را به سیبها وارد نمود. در هر چهار نوع سامانه بسته بندی افزایش زمان ارتعاش از 30 دقیقه به 45 دقیقه باعث جهش قابل توجهی در درصد میوه های آسیب دیده گردید، کمترین مقدار این جهش در سامانه بسته بندی با حفاظ پلاستیکی و برابر با 5% بود. حداکثر مسافت مجاز حمل میوه در هیچکدام از سامانه های بسته بندی بیشتر از 750 کیلومتر بدست نیامد. سامانه بسته بندی پلاستیکی نسبت به سامانه بسته بندی مرسوم توانست مقدار تراکم ارتعاش موثر (effvdv) را در لایه اول و سوم جعبه به ترتیب 31.6% و 19.4% کاهش دهد. مقدار این کاهش برای (effrms) به ترتیب برابر با 12.3% و 8.4% بود. مدل پیش بینی با ساختار 1-7-5، نرخ یادگیری 0.5 و اندازه حرکت 0.3 به عنوان مناسبترین مدل پیش بینی تشخیص داده شد.